RU2154003C2 - Connection of wing and fuselage - Google Patents
Connection of wing and fuselage Download PDFInfo
- Publication number
- RU2154003C2 RU2154003C2 RU98109563A RU98109563A RU2154003C2 RU 2154003 C2 RU2154003 C2 RU 2154003C2 RU 98109563 A RU98109563 A RU 98109563A RU 98109563 A RU98109563 A RU 98109563A RU 2154003 C2 RU2154003 C2 RU 2154003C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuselage
- wing
- box
- frames
- torsion
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Automatic Assembly (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к конструкции соединения среднерасположенного по высоте кессонного или моноблочного крыла с фюзеляжем. The invention relates to the field of aeronautical engineering, in particular, to the construction of the connection of the mid-height coffer or monoblock wing with the fuselage.
Соединение крыла и фюзеляжа является одной из самых нагруженных зон конструкции планера, в которой происходит передача больших по величине усилий с крыла на силовые элементы фюзеляжа. Известна конструкция, в которой кессонная часть крыла не прерывается внутри фюзеляжа (Michael C. Y. Niu. Airframe Structural Design. Hong Kong: Conmilit Press LTD, 1988, p. 406., fig. 11.5.1 (d)). Соединение крыла с фюзеляжем осуществляется путем крепления каждого лонжерона крыла к соответствующему силовому шпангоуту фюзеляжа. The connection of the wing and the fuselage is one of the most loaded areas of the airframe design, in which large-scale forces are transferred from the wing to the power elements of the fuselage. A design is known in which the wing box is not interrupted inside the fuselage (Michael C. Y. Niu. Airframe Structural Design. Hong Kong: Conmilit Press LTD, 1988, p. 406., fig. 11.5.1 (d)). The wing with the fuselage is connected by attaching each wing spar to the corresponding power frame of the fuselage.
Недостатками известной конструкции являются:
- резкое ухудшение компоновочных характеристик фюзеляжа, практически исключающее использование схемы среднеплан для пассажирских и транспортных самолетов (Авиация. Энциклопедия. М.: Большая российская энциклопедия. 1994 г., с. 357.);
- высокая интенсивность усилий в зоне соединения;
- снижение ресурса конструкции в зоне соединения;
- наличие слабо нагруженных стенок лонжеронов на участке между бортами фюзеляжа;
- повышенная масса конструкции.The disadvantages of the known design are:
- a sharp deterioration in the layout characteristics of the fuselage, virtually eliminating the use of a mid-plane scheme for passenger and transport aircraft (Aviation. Encyclopedia. M: Big Russian Encyclopedia. 1994, p. 357.);
- high intensity of effort in the connection zone;
- reducing the resource of the structure in the connection zone;
- the presence of lightly loaded walls of the side members in the area between the sides of the fuselage;
- increased weight of the structure.
Известна конструкция соединения крыла и фюзеляжа, выбранная в качестве прототипа, в которой кессон крыла ограничен бортом фюзеляжа, силовые шпангоуты фюзеляжа соединены с лонжеронами крыла, а панели обшивки фюзеляжа - с панелями кессона крыла (Michael C.Y. Niu. Airframe Structural Design. Hong Kong: Conmilit Press LTD, 1988, fig. 11.5.1(c); Итоги науки и техники. Авиастроение. Т.2, ч. II. М.: ВИНИТИ, 1976 г., рис. 132). A known wing-fuselage connection design, selected as a prototype, in which the wing box is bounded by the fuselage side, the fuselage power frames are connected to the wing spars, and the fuselage skin panels are connected to the wing box panels (Michael CY Niu. Airframe Structural Design. Hong Kong: Conmilit Press LTD, 1988, fig. 11.5.1 (c); Results of science and technology, Aircraft manufacturing, Vol. 2, part II. M: VINITI, 1976, Fig. 132).
Недостатками известной конструкции являются:
- наличие поперечного стыка крыла с фюзеляжем в сильно нагруженной зоне около борта фюзеляжа, что приводит к снижению ресурса и увеличению массы конструкции;
- передача нагрузок с крыла на фюзеляж эффективна лишь для самолетов интегральной схемы. При достаточно большом, по сравнению со строительной высотой крыла, вертикальном размере сечения фюзеляжа боковые панели фюзеляжа и панели крыла расположены под углом, близким к прямому. Их взаимодействие при передаче нормальных сил, действующих в панелях крыла, не эффективно.The disadvantages of the known design are:
- the presence of a transverse junction of the wing with the fuselage in a heavily loaded area near the side of the fuselage, which leads to a decrease in resource and an increase in the mass of the structure;
- the transfer of loads from the wing to the fuselage is effective only for aircraft integrated circuit. When the fuselage cross section is large enough in comparison with the wing height, the side panels of the fuselage and the wing panels are at an angle close to the straight line. Their interaction in the transfer of normal forces acting in the wing panels is not effective.
Поставлена задача разработать такое соединение кессонного или моноблочного крыла и фюзеляжа в схеме среднеплан, которое обеспечит повышение эффективности самолета за счет лучшего использования внутреннего объема фюзеляжа, снижения массы и повышения ресурса конструкции. The task is to develop such a combination of the caisson or monoblock wing and the fuselage in the mid-plane scheme, which will increase the efficiency of the aircraft due to the better use of the internal volume of the fuselage, reduce weight and increase the life of the structure.
Поставленная задача решается за счет того, что в соединении крыла и фюзеляжа, осуществляемом креплением кессона крыла к силовым шпангоутам фюзеляжа, согласно изобретению, кессон каждого полукрыла, пересекая боковые панели обшивки фюзеляжа, продлен внутрь фюзеляжа на расстояние, ограниченное шириной функционального отсека фюзеляжа. Все шпангоуты фюзеляжа, расположенные на участке кессона крыла, выполнены силовыми, а верхние и нижние панели обшивки кессона каждого полукрыла соединены внутри фюзеляжа со стенками силовых шпангоутов непрерывными или многоточечными швами. Строительные высоты шпангоутов также ограничены шириной функционального отсека фюзеляжа, которая определяется требованиями компоновки самолета. The problem is solved due to the fact that in the connection of the wing and the fuselage, carried out by attaching the wing box to the power frames of the fuselage, according to the invention, the box of each half wing, crossing the side panels of the fuselage skin, is extended inside the fuselage by a distance limited by the width of the functional compartment of the fuselage. All fuselage frames located on the wing caisson section are made of power, and the upper and lower panels of the casing of each half wing are connected inside the fuselage with the walls of the power frames by continuous or multipoint seams. The structural heights of the frames are also limited by the width of the functional compartment of the fuselage, which is determined by the requirements of the layout of the aircraft.
Соединение обеспечивает передачу больших нормальных сил с панелей кессона крыла на фюзеляж в распределенном виде и, как следствие, более высокий ресурс и меньшую массу конструкции. Функциональный отсек фюзеляжа остается свободным от элементов конструкции крыла. The connection provides the transfer of large normal forces from the panels of the wing box to the fuselage in a distributed form and, as a result, a longer life and lower weight of the structure. The functional compartment of the fuselage remains free of wing structure elements.
Таким образом, заявляемый способ соединения крыла и фюзеляжа соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the claimed method of connecting the wing and the fuselage meets the criteria of the invention of "novelty."
Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими защищенными патентами техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень". Comparison of the claimed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions protected by patents in this technical field did not allow to reveal in them the features that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that the criterion is "inventive step".
Изобретение поясняется чертежами, где
на фиг. 1 представлено поперечное сечение центральной части планера самолета,
на фиг. 2 представлено сечение A-A,
на фиг. 3 представлено сечение Б-Б,
на фиг. 4 представлен узел A на фиг. 1.The invention is illustrated by drawings, where
in FIG. 1 is a cross-sectional view of the central part of an airplane glider,
in FIG. 2 shows a section AA
in FIG. 3 shows a section bB,
in FIG. 4 shows the assembly A in FIG. 1.
Кессон 1 каждого полукрыла продлен внутрь фюзеляжа на расстояние, ограниченное функциональным отсеком 2. Все шпангоуты 3, расположенные на участке кессона 1, выполнены силовыми, их строительные высоты также ограничены шириной функционального отсека 2 фюзеляжа. Кессон 1 каждого полукрыла имеет бортовую 4 и корневую 5 нервюры. Части шпангоутов 3, расположенные над кессонами и под кессонами 1 каждого полукрыла, соединены между собой через стенки лонжеронов 6 или через специальные стенки 7, установленные в кессонах 1 между бортовыми 4 и корневыми 5 нервюрами. Соединение верхних и нижних панелей обшивки кессонов 1 со стенками шпангоутов 3 выполнено посредством деталей 8, а с обшивкой 9 фюзеляжа - посредством профилей 10. Стенки 6 и 7 соединены с бортовыми нервюрами 4 стойками 11. Все соединения осуществлены непрерывными или многоточечными швами. На фигурах 1...3 швы показаны жирными линиями. The
Детали 8 передают в распределенном виде на стенки силовых шпангоутов 3 нормальные усилия, действующие в панелях обшивки кессонов 1 от изгиба крыла.
Стойки 11 передают перерезывающие силы со стенок лонжеронов 6 на силовые шпангоуты 3.
Профили 10 передают на обшивку 9 фюзеляжа усилия в панелях обшивки кессонов 1, действующие вдоль оси фюзеляжа. The
Заявляемое для признания изобретением соединение крыла с фюзеляжем обеспечивает новый технический эффект, заключающийся в:
- лучшем использовании внутреннего объема фюзеляжа в схеме среднеплан за счет исключения центральной части кессона центроплана из конструкции крыла и использования освободившегося объема для увеличения функционального отсека фюзеляжа;
- расширении возможностей для выбора рационального размещения крыла по высоте фюзеляжа;
- снижении массы и повышении ресурса конструкции за счет уменьшения усилий, передаваемых силовыми шпангоутами фюзеляжа, соединенными с лонжеронами крыла, путем включения в работу всех шпангоутов, расположенных на участке кессона крыла и, как следствие, снижения концентрации усилий в силовых шпангоутах; снижения концентрации усилий в корневой части крыла в зонах около лонжеронов; отсутствия слабо нагруженных в известных конструкциях стенок лонжеронов центральной части кессона центроплана, исключенной из конструкции крыла в предлагаемом решении.The inventive connection of the wing with the fuselage provides a new technical effect, which consists in:
- the best use of the internal volume of the fuselage in the midplane scheme by eliminating the central part of the center section box from the wing structure and using the vacated volume to increase the functional compartment of the fuselage;
- expanding opportunities for choosing the rational placement of the wing along the height of the fuselage;
- reducing the mass and increasing the life of the structure by reducing the forces transmitted by the power frames of the fuselage connected to the side members of the wing, by including all frames located on the section of the wing box and, as a result, reducing the concentration of forces in the power frames; reducing the concentration of effort in the root part of the wing in areas near the spars; the absence of lightly loaded in the known wall structures spars of the central part of the center section box excluded from the wing structure in the proposed solution.
Наибольший эффект от использования заявляемого решения может быть достигнут для летательных аппаратов, у которых ширина поперечного сечения фюзеляжа больше его высоты, например для летательных аппаратов с аэродинамически несущими фюзеляжами. The greatest effect of the use of the proposed solution can be achieved for aircraft in which the width of the cross section of the fuselage is greater than its height, for example, for aircraft with aerodynamically bearing fuselages.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98109563A RU2154003C2 (en) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | Connection of wing and fuselage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98109563A RU2154003C2 (en) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | Connection of wing and fuselage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98109563A RU98109563A (en) | 2000-02-27 |
RU2154003C2 true RU2154003C2 (en) | 2000-08-10 |
Family
ID=20206230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98109563A RU2154003C2 (en) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | Connection of wing and fuselage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2154003C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8016236B2 (en) * | 2007-04-04 | 2011-09-13 | The Boeing Company | Method and apparatus for attaching a wing to a body |
RU2456204C2 (en) * | 2007-04-26 | 2012-07-20 | Эйрбас Оперейшнс Гмбх | Aircraft wing-fuselage section |
RU2482997C2 (en) * | 2007-12-30 | 2013-05-27 | Эрбус Оперейшнс Гмбх | Aircraft wing-fuselage assembly component for connection of two wings and fuselage section |
RU2682697C1 (en) * | 2018-02-15 | 2019-03-20 | Публичное акционерное общество (ПАО) "Туполев" | Design of connection of console wing with fuselage |
-
1998
- 1998-05-18 RU RU98109563A patent/RU2154003C2/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Житомирский Г.И. Конструкция самолетов. - М.: Машиностроение, 1991, с.83, 89, 90, 103 и 194. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8016236B2 (en) * | 2007-04-04 | 2011-09-13 | The Boeing Company | Method and apparatus for attaching a wing to a body |
RU2456204C2 (en) * | 2007-04-26 | 2012-07-20 | Эйрбас Оперейшнс Гмбх | Aircraft wing-fuselage section |
US8322656B2 (en) | 2007-04-26 | 2012-12-04 | Airbus Operations Gmbh | Wing-fuselage section of an aircraft |
RU2482997C2 (en) * | 2007-12-30 | 2013-05-27 | Эрбус Оперейшнс Гмбх | Aircraft wing-fuselage assembly component for connection of two wings and fuselage section |
RU2682697C1 (en) * | 2018-02-15 | 2019-03-20 | Публичное акционерное общество (ПАО) "Туполев" | Design of connection of console wing with fuselage |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106335629B (en) | Fuselage spar structure with continuous integral fastened upper and lower chord sections | |
US20110180660A1 (en) | Aircraft having a lambda-box wing configuration | |
FR2523072B1 (en) | ||
EP2477890A1 (en) | Removable horizontal stabilizer for helicopter | |
RU2154003C2 (en) | Connection of wing and fuselage | |
US10870488B2 (en) | Braced wing aircraft | |
RU2268196C1 (en) | Wing-and-fuselage joint | |
RU2481243C1 (en) | Aircraft wing and outer wing joint assembly | |
CN212401540U (en) | Aircraft body and rotor craft thereof | |
KR102130467B1 (en) | Braced wing aircraft | |
US1775386A (en) | Aircraft supporting and controlling surface | |
CN113581476A (en) | Engine back support structure and airplane | |
CN108622368A (en) | Aircraft wing, space frame and the method for manufacturing aircraft | |
RU2349497C2 (en) | Aircraft fuselage of integrated or carrier structure | |
CN112960111A (en) | Cabin door assembly of aircraft main landing gear cabin | |
RU2807556C1 (en) | Tactical aircraft with increased aerodynamic characteristics | |
RU2682697C1 (en) | Design of connection of console wing with fuselage | |
Selberg et al. | Aerodynamic-structural optimization of positive/negative stagger joined wing configurations | |
RU2174931C2 (en) | Aircraft antenna fairing | |
CN212998380U (en) | Light fuselage skeleton structure of airplane model | |
CN212313861U (en) | Unmanned aerial vehicle and wing thereof | |
CN115056962B (en) | Upper single-wing aircraft wing body connecting structure | |
CN218317257U (en) | Aircraft wing body tie-beam structure | |
CN219225719U (en) | Low-speed simulated aircraft | |
CN109720570A (en) | A kind of floating drum connection structure of large size amphibious aircraft |